城市軌道交通無線通信系統(tǒng)思考

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【摘要】隨著城市化進程的不斷加快和城市人口數(shù)量的不斷增多，城市交通擁堵問題逐漸突顯，為滿足居民出行的需要，近年來城市加大軌道交通建設(shè)力度，而無線通信作為保證城市軌道交通運營安全的重要工具，更是受到廣泛關(guān)注，本文以無線通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，對其應(yīng)用的現(xiàn)狀以及一段時間內(nèi)的發(fā)展進行探究，為推動城市軌道交通的發(fā)展作出努力。

【關(guān)鍵詞】無線通信系統(tǒng)；城市軌道交通；應(yīng)用

城市軌道交通即以電能為動力，采用輪軌運輸方式的快速大運量的公共交通方式的總稱，如地鐵、輕軌、有軌電車等，城市軌道交通對緩解城市交通擁堵問題具有非常重要的作用，而無線通信系統(tǒng)作為發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備和傳輸媒體構(gòu)成的系統(tǒng)形式，能夠利用電磁波傳送信息，將其應(yīng)用于城市軌道交通中為其安全運營提供了可能。

1無線通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

雖然近年來出現(xiàn)了諸多新型無線通信，但現(xiàn)階段通信系統(tǒng)與城市軌道交通信號之間仍保持相對獨立的狀態(tài)，工作流程不受到彼此的影響，信息共享也存在一定的局限性，所應(yīng)用的無線通信網(wǎng)絡(luò)并不相同，我國無線通信系統(tǒng)并未形成有機的整體，現(xiàn)階段無線通信技術(shù)主要包括3G、4G網(wǎng)、局域網(wǎng)、無線保真、數(shù)字集群、全球移動通信系統(tǒng)、碼分多址等。由于城市軌道交通的安全運營要求無線通信系統(tǒng)能夠保持獨立的狀態(tài)，并在專用的傳輸通道中完成數(shù)據(jù)、信息傳輸，在接入公網(wǎng)的情況下安全性、抗干擾性、傳輸速率也不會產(chǎn)生明顯的波動，所以現(xiàn)階段除對上述無線通信技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用進行積極探究外，利用數(shù)字電視信號進行開發(fā)和實現(xiàn)，且接入操作便捷，容量非常大，滿足下行高速數(shù)據(jù)傳輸，對頻點的適應(yīng)性較強，且對無線頻段干擾具有較強抵制性的數(shù)字視頻廣播無線通信技術(shù)，由于發(fā)展較為成熟，而且可以較好的滿足現(xiàn)階段城市軌道交通對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，現(xiàn)階段被廣泛的應(yīng)用于城市軌道交通建設(shè)中。

2無線通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用發(fā)展分析

2.1數(shù)字集群系統(tǒng)

此項技術(shù)是歐洲通信標準協(xié)會為滿足歐洲國家專業(yè)部門移動通信方面的實際需求而確立的開放性系統(tǒng)，其主要功能是在統(tǒng)一的技術(shù)平臺上完成多群組指揮調(diào)度、數(shù)字化全雙工移動電話服務(wù)、短數(shù)據(jù)或分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，所以將其?yīng)用于城市軌道交通中，可以為控制中心或車輛段進行行車調(diào)度和車場調(diào)度提供有效的工具，為城市軌道交通各車站的值班人員、調(diào)度辦公室等工作場合比較固定的工作人員與軌道列車司機、維修部門、站務(wù)人員、公安部門等處于移動狀態(tài)的人員進行語音通信提供直接的途徑。

2.2無線保真技術(shù)

此技術(shù)又被俗稱為Wi-Fi，其與藍牙技術(shù)都屬于短距離信息或數(shù)據(jù)傳輸工具，寬帶可針對無線保真技術(shù)受到的干擾和信號的強弱進行實時調(diào)整，在實際應(yīng)用中受數(shù)據(jù)傳輸對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可靠性的依賴影響，以及數(shù)據(jù)傳輸中可能涉及不同傳輸渠道設(shè)備的兼容，所以寬帶通常調(diào)整為1Mbs、2Mbs、5.5Mbs三種，無線保真技術(shù)的可靠性、信息傳輸速度、組網(wǎng)成本都較理想，在開放區(qū)域內(nèi)無線保真技術(shù)的通訊距離可超過300米，封閉區(qū)域也能夠達到70米至120米，所以將其應(yīng)用于城市軌道交通中對于網(wǎng)絡(luò)整合具有重要的意義。

2.33G、4G通信技術(shù)

3G通信技術(shù)的標準主要有聯(lián)通WCDMA、電信CDMA2000、移動TD-SCDMA三種，其在性能上既可以對音樂、視頻、圖像等多媒體形式進行處理，又可以高速的提供多樣的信息服務(wù)；而4G在3G的三項標準的基礎(chǔ)上加入統(tǒng)一的技術(shù)標準LTE，其通訊雙工模式即常見的FDD和TDD，實現(xiàn)終端設(shè)備與移動基站的通信，其視頻和圖像的傳輸質(zhì)量相比3G更高，數(shù)據(jù)下載速度和上傳速度幾乎達到100Mbps和20-50Mbps，幾乎可以滿足任何無線服務(wù)的要求，將兩種通信技術(shù)應(yīng)用于城市軌道交通中可以對信息、數(shù)據(jù)快速傳輸和下載提供技術(shù)支持。

2.4無線局域網(wǎng)技術(shù)

此項技術(shù)的協(xié)議族以IEE802.11為基礎(chǔ)，頻點為5GHz，在室內(nèi)和移動環(huán)境中都可以使用，傳輸速度在1至2Mb/s之間，現(xiàn)階段我國城市軌道交通基本都已無線局域網(wǎng)技術(shù)標準為主要依據(jù)，但在將無線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到城市軌道交通中應(yīng)考慮到其實際容量是否充足的問題，例如將CCTV和專用電話等通信子系統(tǒng)應(yīng)用于城市軌道交通中，其實際容量并不能夠滿足，所以要結(jié)合其他的技術(shù)進行使用。

2.5微波存取全球互通技術(shù)

此項技術(shù)屬于無線寬帶接入技術(shù)，以多載波調(diào)制技術(shù)為主要支撐，所以對高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有較理想的處理效果，而且其對頻譜資源的利用率較理想，傳輸距離可以達到幾十公里，所以將其應(yīng)用于城市軌道交通建設(shè)中相比無線局域網(wǎng)，效果將更加理想。

2.6TRainCom系統(tǒng)

此項技術(shù)又被稱為德力風根無線電通訊系統(tǒng)，其以城市有軌交通中的地鐵無線通信為服務(wù)對象，由于無線局域網(wǎng)技術(shù)在高速移動狀態(tài)中應(yīng)用的效果相對不理想，在整合系統(tǒng)解決思路作用下，德國德力風根公司研發(fā)了此系統(tǒng)，其將信號和通信系統(tǒng)有機整合成一個系統(tǒng)，并將更多的功能融入到該系統(tǒng)中，此系統(tǒng)應(yīng)用的全雙工數(shù)據(jù)傳輸模式使列車上傳和下傳有效分離，上下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間的影響得到有效地控制；另外，此系統(tǒng)具有全移動性，寬帶與列車的運行速度之間相互獨立，數(shù)據(jù)傳輸速度不會受到列車的行駛速度的直接影響，此特征在南京地鐵實測中已經(jīng)得到驗證，其應(yīng)用的防止多普勒頻移核擴散的調(diào)制模式和多徑接收機制有效的彌補了無線局域網(wǎng)在此方面存在的缺陷。

3結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，城市建設(shè)有軌交通是城市發(fā)展的必然選擇，而有軌交通的正常安全運營需要無線通信系統(tǒng)提供技術(shù)、信息支撐，所以對無線通信系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用現(xiàn)狀及一段時間內(nèi)的發(fā)展趨勢進行探究具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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作者：劉煒 單位：廣東怡創(chuàng)科技股份有限公司